Способ рафинирования чугуна в ковше

Союз Советск оциалистическ 1177307 Республи ЗОБРЕТЕН ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬС) 2746340/22-0 1 С 1/00 осударственный комитет СССР по делам изобретений и открытийата опубликования описания 23,10.80 2) Авторыизобретения П. Ефименко, А.И. Манохин, А.А. Минаев, .Г.Житник, Н,Т.Лифенко и М.А,Залевск.С.Шишханов,Донецк ордена Трудового Красного Знаменполитехнический институт 71) Заявитель 54) СПОСОБ РАФИНИРОВАНИЯ ЧУГУН В КОВШЕк производожет быть сной внепеч стабилизаци Изобретение отно ству черных металло использовано при .ко ной обработке чугун ей, в нем температу кремния и серы( а ния в ковшах желез продукта либо стал сится в им мпле а со ы и такж угле е газлифтую предваи последны в ковш лонн акотор ригент уюколон чгента 2Недостатком этого способа при применении кислородсодержащих реагентов является сравнительно малая интенсивность процесса, так как затягивание реагента в ковш приводит к резкому. газовыделению из металла и возможным выбросам металла из ковша. Кроме того, в ходе процесса, как правило, возможно либо удаление только серы, либо только кремния (совместное их удаление не обеспечит стабильности результатов), причем температура чугуна в процессе обработки заметно снижается.Цель изобретения - повышение стабильности химического состава и температуры чугуна и интенсификация процесса.Поставленная цель достигается тем, что в нижнюю часть погруженной в чугуколонны газлифта вводят десульфуратор, а сверху в газометаллический поток, выходящий из колонны, встречной направленной струей вводят кислородсодержащий газ с расходом в пределах 5 держаниядля получдистого п у с присоединением заявки Одной из основных задач повышения 10 эффективности сталеплавильного производства является снижение содержания в чугуне вредных примесей и стабилизация его химического состава и температуры. Наиболее успешно могут быть 15 рещены эти вопросы применением внепечной обработки чугуна.Известны способы внепечной обрабОтки чугуна, при которых в ковш вводят десульфуратор и, переминивая с 20 нйм чугун, добиваются снижения содерлФния серы 1.Недостатком этого процесса является то .что снижается температура чугуна и не достигается стабилизации ега 25 по содержанию кремния.Известен способ обработки чугуна с перемешиванием его газлифтом включающий подъем расплавленного ме талла транспортирующим газом по ко над поверхностью, на тельно засыпан реащий слив металла из ерез слой этого реаЗО 40 50 2,5 - 30,0 Нм /с на 1 мсечения коэлонны,Влагодаря независимому, раздельному вводу десульфуратора и окислителя достигается высокая стабильность как десульфурации,так и обескремнивания. Известно, что в условиях высокого окислительного потенциала среды десульфурацияметалла сильно затруднена. Ввод же десульфуратора в колонну раньше ввода окислительного газа значительно .повышает эффективность десульфурации и возможность достижения стабильных результатов. Расход десульфуратора выбирают в зависимости от его десульфурирующей способности и требуемой степени десульфурации. Наиболее удобным является ввод его в порошкообразном виде в потоке транспортирующего газа. Возможен и независимый ввод его через отдельную фурму. Сам десульфуратор может являться и дополнительным транспортируюшим телом, например магний или сода в перегретом чугуне.Ввод кислородсодержащего газа осуществляют сверху через фурму установленную по оси колонны и снабженную на выходе соплом Лаваля, позволяющим получить скорость истечения, превышающую скорость звука (500 м/с и более), и обеспечить значительную глубину проникновения в поток и достаточно большую поверхность контакта газа с металлом. Условия для взаимодействия кислорода с примесями чугуна при предлагаемом способе зна- чительно лучше, чем.в кислородноконвертерном процессе, так как в зону реакции металл приходит уже в распыленном транспортирующим газом и десульфуратором состоянии. Расход кислородсодержащего газа ограничивается размерами газлифта и необходимой степенью удаления примесей. В реальных условиях металлургических заводов его следует выдерживать в пределах 2,5 - 30,0 Нм э/с на 1 мсечения колонны. При увеличении расхода выше 30,0 Нмэ/с,м возможно запирание колонны и прекращение подъема по ней металла. При уменьшении расхода ниже нижнего предела возможно захлестывание канала фурмы металлом и резкое снижение. эффективности обработки. Кислород через фурму может вводиться как в чистом виде,так и в смеси с азотом,аргоном или природным газом. Последний вариант,в частности, применяют, если в процессе рафинирования необходимо снизить содержание се ры в чугуне и повысить температуру, не снижая заметно содержания в нем кремния.Расход транспортирующего газа, как и в известном способе, поддерживают равным 0,2 - 0,7 Нмъ/с на 1 м сечения колонны, в качестве траспор 5 10 15 20 25 45 55 60 65 тирующего газа используют воздух, азот, природный гаэ. Глубина погружения колонны газлифта в чугун 0,8 2,5 м, высота подъема металла над поверхностью в ковше 0,2 - 0,8 м.На чертеже представлена схема устройства, реализующего предлагаемый способ.Устройство содержит колонну 1 газлифта, погружаемую в металл, гаэоотделительную камеру 2, фурму 3 для ввода кислородсодержащего газа, трубопровод 4 с фурмой для ввода транспортирующего газа и десульфуратора, выпускное отверстие 5 газлифта, трубопровод 6 для отвода отходящих газов.Способ осуществляется следующим образом.Перед погружением колонны газлифта в чугун включают подачу транспортирующего газа по трубопроводу 4 и кислородсодержащего. газа по фурме 3. После этого погружают газлифт в ковш с чугуном. После полного погружения газлифта включают и подачу десульфуратора (в данном случае также по трубопроводу 4). Отходящие газы отводят через трубопровод 6, соединенный через подвижное сочленение с трубопроводом газоочистки.П р и м е р 1. Рафинированию подвергают чугун, предназначенный для заливки в мартеновскую печь, состава 4,1 С, 0,80 Яз0,70 Мп 0,040 Я. Температура чугуна до обработкио1340 С, количество чугуна в ковше 85 т. Обработку производят гаэлифтом с сечением колонны 230 х 230 мм (площадь 0,053 м ) с расходом кислорода2через верхнюю фурму 2500 Нм /ч (13,1 Нм /с на 1 м сечения колонны)жэи расходом транспортирующего газа (азота) 150 Нм/ч (0,78 Нмэ/с на 1 м сечения колонны), Вместе с азотом в качестве десульфуратора вдувают смесь гранулированного магния с известью в соотношении 1:4 в количестве 20 кт) мин. После 8 мин рафинирования получают чугун состава 4,05 С;0,45 Я 1, 0,40 Мп, 0,021 Б. Температура чугуна после обработки 1420 фС.Таким образом, за короткое время обработки (8 мин) удается достичь стабилизации химического состава чугуна как по кремнию, так и по сере, и повысить температуру чугуна на 80 С.П р и м е р 2. В условиях мартеновского цеха подвергают обработке чугун следующего состава: 3,9 С, 0,45 Я 3., 0,8 Мп, 0,050 Б, Температура чугуна до обработки 1310 С, масса чугуна в ковше 80 т. В процессе обработки в,газлифт с теми же растворами,что и в примере 1, в качестве транспортирующего вдувают природный газ с расходом 6 Нм/мин и известь с расходом 85 кг/мин.773079 Формула изобретения Составитель Р Кондратьеваедактор И. Нанкина Техред Н.Бабурка Корректор И, Муска 432/32 ВНИИПИ по 113035, Тираж 608Государственного комитеелам изобретений и откросква, Ж, Раушская н одписн ака а СССРтийб., д. илиал ППП Патент 1, г. Ужгород, ул, Проектная, 4 Сверху навстречу газометаллическому потоку направляют струю смеси природного газа и кислорода в соотношении.1:4.Общий расход смеси 5000 Нм /ч(26 Нм /с на 1 м сечения колонны),э 2Время обработки .составляет 10 мин,В результате чугун имеет следующий состав: 3,9 С, 0,40 Я 1,0,78 Мп 0,028 Б, температура чугуна составляет 1355 С. Таким образом, в результате обработки достигнуты степень десульфурации 44 и повышение температуры чугуна 45 С. 1. Способ рафинирования чугуна в ковше, включающий погружение в ковш подъемной колонны гаэлифта, вве.дение в металл реагентов и перемешивание их с металлом транспортирующим газом газлифта, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения стабильности химического состава, температуры чугуна и интенсификации процесса, реагент вводят в нижнюю часть колонны газлифта, а в гаэометаллический поток, выходящий из колонны встречной направленной струей вво" дят кислородсодержащий газ.2. Способ по п. 2, о т л и ч а ю" щ и й с я тем, что кислородсодержащий газ вводят в количестве 2 5ъ1 30,0 Нм /с на 1 м сечения колонны. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Красавцев Н.И, и др. Внедоменная десульфурация чугуна. Киев, Техника, 1975, с. 33. 2 Патент Англии У 1436452,кл. С 21 С 1/06, 1973.